Hall-effect measurements of metalorganic vapor-phase epitaxy-grown p-type homoepitaxial GaN layers with various Mg concentrations

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作者
Masahiro Horita,Shinya Takashima,Ryo Tanaka,Hideaki Matsuyama,Katsunori Ueno,Masaharu Edo,Tokio Takahashi,Mitsuaki Shimizu,Jun Suda
出处
期刊:Japanese Journal of Applied Physics 卷期号:56 (3): 031001-031001 被引量:80
标识
DOI:10.7567/jjap.56.031001
摘要

Mg-doped p-type gallium nitride (GaN) layers with doping concentrations in the range from 6.5 × 1016 cm−3 (lightly doped) to 3.8 × 1019 cm−3 (heavily doped) were investigated by Hall-effect measurement for the analysis of hole concentration and mobility. p-GaN was homoepitaxially grown on a GaN free-standing substrate by metalorganic vapor-phase epitaxy. The threading dislocation density of p-GaN was 4 × 106 cm−2 measured by cathodoluminescence mapping. Hall-effect measurements of p-GaN were carried out at a temperature in the range from 130 to 450 K. For the lightly doped p-GaN, the acceptor concentration of 7.0 × 1016 cm−3 and the donor concentration of 3.2 × 1016 cm−3 were obtained, where the compensation ratio was 46%. We also obtained the depth of the Mg acceptor level to be 220 meV. The hole mobilities of 86, 31, 14 cm2 V−1 s−1 at 200, 300, 400 K, respectively, were observed in the lightly doped p-GaN.
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